Идеальная теория. Битва за общую теорию относительности

Стивен Хокинг был на год старше Мартина Риса, и математика общей теории относительности просто очаровала его. Еще в начале работы над докторской диссертацией у него диагностировали болезнь Лу Герига, боковой амиотрофический склероз, и сообщили, что жить ему осталось всего около двух лет. Сначала эта новость совершенно деморализовала его, но потом он решил, что по крайней мере еще два года для работы над диссертацией у него есть. Проблемы со здоровьем заставили его сосредоточиться на работе и попытаться понять, что же на самом деле происходило в начале расширения Вселенной — в сам момент Большого взрыва. Не являются ли сингулярности неизбежным условием не только конечного состояния Уиллера, но и начала времен?

Мчась наперегонки с болезнью, Хокинг смог показать, что расширяющаяся Вселенная в нормальных условиях и в самом деле неизбежно должна была начаться с сингулярности. Последовательно он вместе с южноафриканским физиком и талантливым учеником Сиамы Джорджем Эллисом доказал, что Вселенная с обнаруженным Пензиасом и Вильсоном реликтовым излучением должна была начаться с сингулярного состояния. Вместе с Роджером Пенроузом он создал набор теорем, описывающих практически любую модель расширяющейся Вселенной, которую в то время могли придумать. Как в прошлом, так и в будущем сингулярности были неизбежны — по крайней мере, так показывали расчеты Пенроуза и Хокинга.

На первом Техасском симпозиуме высказывалась гипотеза, что многочисленные удаленные источники радиоволн из каталога Райла могут как-то быть связаны с предсказываемым общей теорией относительности коллапсом сверхтяжелых звезд. Чандра уже отмечал нестабильность и возможность коллапса сверхтяжелых белых карликов, а Оппенгеймер и Снайдер показали, что для еще более тяжелых звезд следующая стадия неотвратимого коллапса проходит через фазу нейтронной звезды. Однако доказательства существования в космосе белых карликов имелись, чего нельзя было сказать о нейтронных звездах. Ситуация изменилась в 1965 году, когда в Кембридж прибыла Джоселин Белл, чтобы приступить к работе над докторской диссертацией в группе Мартина Райла.

Научным руководителем Белл был не сам Райл, а один из его более молодых коллег, Энтони Хьюиш. Хьюиш заставил ее построить из деревянных столбиков и проволочной сетки радиотелескоп, пригодный для определения положения квазаров на длине волны 81,5 МГц. Как вспоминала сама Джоселин: «Первые два года приходилось много и тяжело работать в поле или в очень холодном сарае». Но в подобной ситуации имелись и свои плюсы: «К моменту завершения я была уже настолько сильной, что могла легко работать кувалдой». К 1967 году Белл начала принимать данные на самописец, анализируя в поисках отчетливых сигналов квазаров по 30 метров бумажной ленты в день. Чтобы покрыть все небо, требовалось примерно 120 метров бумаги.

В записях присутствовала одна странная особенность. Через каждые 120 метров возникал пик высотой в четверть дюйма, который Белл затруднялась идентифицировать. Было непонятно, что это за сигнал и откуда он взялся. Без сомнения, с определенного направления приходили периодические импульсы. «Мы назвали их “маленькими зелеными человечками”, — вспоминала Белл. — Я уходила домой с ощущением, что все это мне ужасно надоело». Группа решила пойти напролом и опубликовать информацию о таинственной находке.

В феврале 1968-го в журнале Nature появилась статья под заголовком «Наблюдение быстро пульсирующего радиоисточника». В ней Белл, Хьюиш и их соавторы анонсировали свое открытие: «Маллардской радиоастрономической обсерваторией были зарегистрированы необычные сигналы пульсирующих радиоисточников», после чего следовало смелое заявление: «Это излучение, по всей вероятности, приходит от локальных объектов, расположенных в пределах нашей Галактики. Оно может быть вызвано колебаниями белых карликов или нейтронных звезд». Авторы статьи высказали предположение, что пики на графике соответствовали колебаниям, или пульсациям, в этих плотных компактных радиоисточниках.

Пресса уцепилась за новое открытие, взяв у Хьюиша интервью по поводу его значимости. При этом Белл вспоминала: «Мне журналисты задавали не относящиеся к делу вопросы, например выше ли я, чем принцесса Маргарет». По ее словам, «они повернулись ко мне и спросили мои антропометрические данные, а также сколько у меня было парней… с их точки зрения, именно это было предназначением женщины». Газета Sun поместила новость под заголовком «Девушка, которая обнаружила маленьких зеленых человечков». Название новым невиданным объектам дала газета Daily Telegraph; журналист предложил кратко назвать пульсирующие радиозвезды «пульсарами».